DE1911277C3 - Device for hardening the teeth and tooth roots of circular saw blades - Google Patents
Device for hardening the teeth and tooth roots of circular saw bladesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs.The invention relates to a device according to the preamble of the patent claim.
Bekannt sind Vorrichtungen zum Härten von sich drehenden Rundkörpern (GB-PS 701 795), bei welchen der Rundkörper mittels einer stationären, an einer Seite einwirkenden Induktionsheizvorrichtung erhitzt und abschließend abgeschreckt wird. Dabei sind Mittel vorgesehen, um die erhitzten und abgeschreckten Bereiche gegenüber erneuter Erwärmung durch die Induktionsheizvorrichtung abzuschirmen, wenn sich diese Bereiche wiederum der Induktionsheizvorrichtung nähern. Die Induktionsheizvorrichtung erstreckt sich über einer Seite des drehbaren Rundkörpers, weshalb der Rundkörper nach Behandlung einer Seite umgedreht und auf der gegenüberliegenden Seite in entsprechender Weise erhitzt und abgeschreckt werden muß. Bei verhältnismäßig starkwandigen Rundkörpern, so aus Stahl bestehenden Rädern, mag diese Verfahrensweise - unabhängig von der Frage der Wirtschaftlichkeit — ausreichen, da die Gefahr von Wärmespannungen und Rissen zwischen den beiden Seiten des verhältnismäßig dicken Rundkörpers nicht zu groß werden kann.Devices for hardening rotating round bodies are known (GB-PS 701 795), in which the round body is heated by means of a stationary induction heating device acting on one side and then quenched. Means are provided to keep the heated and quenched Shield areas against renewed heating by the induction heater, if these areas in turn approach the induction heating device. The induction heater extends over one side of the rotatable round body, which is why the round body after treatment of a Side turned over and heated and quenched accordingly on the opposite side must become. In the case of relatively thick-walled round bodies, such as wheels made of steel, this procedure may be sufficient - regardless of the question of economic viability - since the Risk of thermal stress and cracks between the two sides of the relatively thick round body can't get too big.
Bei flachen Rundkörpern sind derartige bekannte Vorrichtungen jedoch nicht anwendbar, insbesondere nicht beim Härten der Zähne und Zahnfüße von Kreissägeblättern. Derartige Kreissägeblätter sind sehr dünnwandig ausgebildet, eine auf einer Seite vorgenommene Wärmebehandlung würde demnach zu Spannungsdifferenzen zwischen der behandelten und der nichtbehandelten Seite führen. Im besonderen könnte nicht mehr sichergestellt werden, daß die ' Zähne ihre Fertigungspräzision beibehalten, welche ihnen bei ihrer Fertigung hinsichtlich Schräge, Versetzung, Steigung etc. erteilt wird.In the case of flat round bodies, however, such known devices cannot be used, in particular not when hardening the teeth and tooth roots of circular saw blades. Such circular saw blades are very thin-walled, a heat treatment carried out on one side would therefore be Lead voltage differences between the treated and the untreated side. In particular it could no longer be ensured that the teeth maintain their manufacturing precision, which is given to them during their production with regard to inclination, offset, slope, etc.
Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung zum Härten zu schaffen, ι» welche sich angesichts der vorgenannten Problemstellung insbesondere für die Zähne und Zahnfüße von Kreissägeblättern eignet. Es soll ermöglicht sein, im Umlaufverfahren Kreissägeblätter so zu härten, daß diese im Bereich der Zähne und Zahnfüße beidseitig gleichförmig gehärtet werden können, ohne daß es zu wärmebedingten Spannungsverformungen oder Rissen kommt.On this basis, the object of the invention is to create a device for hardening, ι »which, in view of the aforementioned problem particularly suitable for the teeth and tooth roots of circular saw blades. It should be possible in the Circular process to harden circular saw blades so that they are in the area of the teeth and tooth roots on both sides can be cured uniformly without causing thermal stress deformation or cracking comes.
Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des -" Patentanspruchs.The solution to this problem is characterized by the features of the characterizing part of the - "Claim.
Sowohl die Induktionsheizvorrichtung als auch die Abschirmeinrichtung in Form des Schildes übergreifen den Außenumfang des Kreissägeblattes, sie wirken also von beiden Seiten des Kreissägeblattes als auch vom Außenumfang her auf die Zähne und Zahnfüße ein, derart, daß diese gleichförmig behandelt werden. Auf diese Weise kann die Rockwell C-Härte der Zahns des Kreissägeblattes äußerst genau bestimmt werden, wozu auch das Merkmal beiträgt, daß J« der Abschreckkopf bewegungsabwärts der Induktionsheizvorrichtung unter einem vorbestimmten Abstand stationär angeordnet ist und auf den Umfang des Kreissägeblattes einwirkt. Die Induktionsheizvorrichtung, die Abschirmeinrichtung und der Ab-Jr> schreckkopf können also in einfacher Weise unter Einbeziehung der Drehgeschwindigkeit und der Länge des Außenumfanges des Kreissägeblattes so eingestellt werden, daß die erwünschte Härte am Außenumfang des Kreissägeblattes in einem oder in mehreren Durchgängen erreicht wird.Both the induction heating device and the shielding device in the form of the shield overlap the outer circumference of the circular saw blade, so they act on the teeth and tooth roots from both sides of the circular saw blade and from the outer circumference in such a way that they are treated uniformly. In this way, the Rockwell C hardness of the tooth of the circular saw blade can be determined extremely precisely, which is also due to the fact that the quenching head is arranged stationary at a predetermined distance downstream of the induction heating device and acts on the circumference of the circular saw blade. The induction heating, the shielding and the Down J r> scary head to the circular saw blade can be adjusted taking into account the rotational speed and the length of the outer circumference that the desired hardness is achieved in one or more passes on the outer circumference of the circular saw blade so easily.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung eriäutert.The invention is described below using an exemplary embodiment with reference to the drawing explained.
Fig. 1 ist eine Draufsicht eines Kreissägeblattes 4") unter Darstellung der Induktionsheizvorrichtung, des Abschreckkopfes und der Abschirmeinrichtung;Fig. 1 is a plan view of a circular saw blade 4 ″) showing the induction heating device, des The quenching head and the shielding device;
Fig. 2 ist eine Perspektivansicht der Induktionsheizvorrichtung; Fig. 2 is a perspective view of the induction heater;
Fig. 3 ist eine Teilschnittansicht der Abschirmeinrichtung in ihrer Position am Außenumfang des Kreissägeblattes unter gleichzeitiger Darstellung der Induktionsheizvorrichtung; undFigure 3 is a partial sectional view of the shielding device in position on the outer periphery of the circular saw blade while showing the induction heating device; and
Fig. 4 ist eine Teilansicht des die Zähne tragenden Umfanges des Kreissägeblattes unter Wiedergabe der an verschiedenen Punkten bestehenden Rockwell C-Härte-Werte. FIG. 4 is a partial view of the teeth-bearing periphery of the circular saw blade showing FIG Rockwell C hardness values existing at various points.
In Fig. 1 ist ein Kreissägeblatt 10 dargestellt, welches auf einer Welle 14 befestigt ist; die Welle dreht das Kreissägeblatt mit einer Umfangsgeschwindigkeit von beispielsweise folgenden Zähnen 12 des Kreissägeblattes, d. h. der Teilung des Kreissägeblattes. Die Höhe H der Blöcke 23 entspricht in etwa der Höhe der einzelnen Zähne. Die einander gegenüberliegenden Flächen der Blöcke sind flächeneben mit denjenib5 gen der Seitenteile und der Seitenschenkel ausgebildet. Das Rohr 18 wird an eine Stromquelle angeschlossen, um durch Induktion die Kanten des Kreissägeblattes 10 zu erhitzen. Gewöhnlich werdenIn Fig. 1, a circular saw blade 10 is shown which is mounted on a shaft 14; the shaft rotates the circular saw blade at a peripheral speed of, for example, the following teeth 12 of the circular saw blade, ie the pitch of the circular saw blade. The height H of the blocks 23 corresponds approximately to the height of the individual teeth. The opposing surfaces of the blocks are flat with the sides of the side parts and the side legs. The tube 18 is connected to a power source in order to heat the edges of the circular saw blade 10 by induction. Become common
50-100 kW bei einer Frequenz im Bereich von 10000 Hertz eingesetzt; diese Werte werden jedoch bei Kreissägeblättern verschiedener Dicke und Zusammensetzungverändert. Die Blöcke 22 aid 23 bündeln den Magnetfluß und lokalisieren dadurch die Induktionsheizwirkung. Um eine Überhitzung des Rohres 18 zu verhindern, wird Wasser durch dieses hindurchgeleitet (Fig. 2).50-100 kW at a frequency in the range of 10,000 Hertz used; however, these values are changed for circular saw blades of different thicknesses and compositions. The blocks 22 and 23 concentrate the magnetic flux and thereby localize the induction heating effect. In order to prevent the tube 18 from overheating, water is passed through it (Fig. 2).
In Fig. 3 der Zeichnung ist der Schild 17 im einzelnen dargestellt. Der Schild weist eine Zuführungsleitung 24 und zwei den Außenumfang des Kreissägeblattes zwischen sich aufnehmende, radial sich erstreckende seitliche Schenkel 25', 25" auf, welche den abzuschirmenden Bereich des Kreissägeblattes überdecken. Dabei sind die radial außen liegenden Enden der beiden Schenkel 25' durch einen Querschenkel miteinander verbunden, welcher die zuvor genannte Zuführungsleitung 24 bildet. Die Zuführungsleitung dient in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise zur Zuführung von Kühlmittel und ist beispielsweise an eine Wasserleitung angeschlossen. Die in der Darstellung nach Fig. 3 untere Seite der Zuführungsleitung 24 weist Auslaßöffnungen 26 auf; am gemäß Darstellung rechten Ende besitzt die Zuführungsleitung einen nach unten abstehenden Hakenkörper 27, welcher einen bereits gehärteten Zahn des Kreissägeblattes, im dargestellten Beispiel den Zahn 12a, übergreift. Der Schild 17 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Magnetkörper 28 gehalten, die sich durch Ausschnitte 29 der folgenden Zähne 12 des Kreissägeblattes, d. h. der Teilung des Kreissägeblattes. Die Höhe H der Blöcke 23 und der angrenzenden Schenkel der Blöcke 22 (Fig. 2) entspricht in etwa der Höhe der einzelnen Zähne. Die einander gegenüberliegenden Flächen der Blöcke sind flächeneben mit denjenigen der Seitenteile und der Seitenschenkcl ausgebildet. Das Rohr 18 wird an eine Stromquelle angeschlossen, um durch Induktion die Kanten des Kreissägeblattes 10 zu erhitzen. Gewöhnlich werden 50-100 kW bei einer Frequenz im Bereich von 10000 Hertz eingesetzt; diese Werte werden jedoch bei Kreissägeblättern verschiedener Dicke und Zusammensetzung verändert. Die Blöcke 22 und 23 bündeln den Magnetfluß und lokalisierten dadurch die Induktionsheizwirkung. Um eine Überhitzung des Rohres 18 zu verhindern, wird Wasser durch dieses hindurchgeleitet (Fig. 2).In Fig. 3 of the drawing, the shield 17 is shown in detail. The shield has a supply line 24 and two radially extending lateral legs 25 ', 25 "which accommodate the outer circumference of the circular saw blade and cover the area of the circular saw blade to be shielded 3, the supply line serves to supply coolant and is connected, for example, to a water line. The lower side of the supply line 24 in the illustration according to FIG 26; at the right end as shown in the illustration, the feed line has a downwardly protruding hook body 27 which engages over an already hardened tooth of the circular saw blade, in the example shown the tooth 12a Auss cuts 29 of the following teeth 12 of the circular saw blade, ie the division of the circular saw blade. The height H of the blocks 23 and the adjacent legs of the blocks 22 (FIG. 2) corresponds approximately to the height of the individual teeth. The opposing surfaces of the blocks are flat with those of the side parts and the side legs. The tube 18 is connected to a power source in order to heat the edges of the circular saw blade 10 by induction. Usually 50-100 kW are used at a frequency in the range of 10,000 Hertz; however, these values are changed for circular saw blades of different thickness and composition. The blocks 22 and 23 concentrate the magnetic flux and thereby localized the induction heating effect. In order to prevent the tube 18 from overheating, water is passed through it (FIG. 2).
In Fig. 3 der Zeichnung ist der Schild 17 im einzelnen dargestellt. Der Schild weist eine Zuführungsleitung 24 und zwei den Außenumfang des Kreissägeblattes zwischen sich aufnehmende, radial sich erstreckende seitliche Schenkel 25', 25" auf, welche den abzuschirmenden Bereich des Kreissägeblattes überdecken. Dabei sind die radial außen liegenden Enden der beiden Schenkel 25' durch einen Querschenkel miteinander verbunden, welcher die zuvor genannte Zuführungsleitung 24 bildet. Die Zuführungsleitung dient in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise zur Zuführung von Kühlmittel und ist beispielsweise an eine Wasserleitung angeschlossen. Die in der Darstellung nach Fig. 3 untere Seite der Zuführungsleitung 24 weist Auslaßöffnungen 26 auf; am gemäß Darstellung rechten Ende besitzt die Zuführungsleitung einen nach unten abstehenden Hakenkörper 27, welcher einen bereits gehärteten Zahn des Kreissägeblattes, im dargestellten Beispiel den Zahn 12a, übergreift. Der Schild 17 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Magnetkörper 28 gehalten, dieIn Fig. 3 of the drawing, the shield 17 is shown in detail. The shield has a feed line 24 and two the outer circumference of the circular saw blade between them, radially extending lateral legs 25 ', 25 "which the area of the circular saw blade to be shielded cover. The radially outer ends of the two legs 25 'are connected by a transverse leg connected to one another, which forms the aforementioned supply line 24. The feed line serves in the manner shown in FIG. 3 for supplying coolant and is, for example connected to a water pipe. The lower side of the supply line in the illustration according to FIG. 3 24 has outlet openings 26; at the right end as shown has the feed line a downwardly protruding hook body 27, which has an already hardened tooth of the circular saw blade, In the example shown, the tooth 12a overlaps. The shield 17 is in the illustrated embodiment held by magnetic body 28, the
sich durch Ausschnitte 29 der beiden seitlichen Schenkel 25' erstrecken, derart, daß sie unter magnetischer Haftung an den beiden Seiten des Kreissägeblattes 10 anliegen.extend through cutouts 29 of the two side legs 25 ', so that they are under magnetic Adhesion on both sides of the circular saw blade 10 rest.
Bei Inbetriebnahme wird das Kreissägeblatt 10 gedreht; gleichzeitig wird die Induktionsheizvorrichtung eingeschaltet und wird Kühlmittel durch den Abschreckkopf 16 hindurchgeleitet. Die Induktionsheizvorrichtung erhitzt die Zähne 12 und die ZahnfUße 13 des Kreissägeblattes bis über die Austenitisierungstemperatur des Stahls des Kreissägeblattes. Die Blöcke 22 und 23 beschränkten die Erhitzung auf die von ihnen überlappten Flächen, also auch auf die entsprechenden Abschnitte der Seitenteile 19 und der Seitenschenkel 20. Das Kühlmittel, so Wasser, wird dusch den Abschreckkopf 16 hindurchgeleitet, um die erhitzten Teile des Kreissägeblattes abzuschrecken und um damit die geeignete Härte zu erzeugen. Die ersten Bereiche des Kreissägeblattes, welche die Induktionsheizvorrichtung 15 durchlaufen, sind gewöhnlich nicht bis auf die Austenitisierungstemperatur erhitzt; die Drehbewegung des Kreissägeblattes wird deshalb fortgeführt, bis diese Bereiche ein zweites Mal erhitzt und abgeschreckt werden. Wenn sich einer der Zahnfüßte 13, welcher vollkommen wärmebehandelt wurde (gewöhnlich der erste) wieder der Induktionsheizvorrichtung nähert, im vorliegenden Fall der Zahnfuß 13a, wird der Schild 17 knapp hinter diesem Zahnfuß am Zahn, im vorliegenden Fail am Zahn 12a befestigt. Die Drehbewegung des Kreissägeblattes wird nunmehr fortgesetzt, bis der Zahnfuß vollständig wiedergehärtet ist. Nachdem der Zahnfuß 13a über die Austenitisierungstcmperatur hinaus wiedererwärmt wurde, wird die Induktionsheizvorrichtung abgeschaltet. Der Schild 17 läuft durch die Induktionsheizvorrichtung und verhindert, daß andere, bereits gehärtete Zähne wiederum ihre Austenitisierungstemperatur erreichen bzw. durch Glühen weich werden, während der letzte Zahnfuß abgeschreckt wird. Auf diese Weise wird ein Härteverlust an der Hinterkante des ersten Zahnes außerhalb des zuletzt gehärteten Zahnfußes im wesentlichen vermieden. When starting up, the circular saw blade 10 is rotated; at the same time the induction heater is turned on and coolant is passed through the quench head 16. The induction heater heats the teeth 12 and the tooth roots 13 of the circular saw blade to above the austenitizing temperature of the steel of the circular saw blade. Blocks 22 and 23 limited heating to that of them overlapped areas, so also on the corresponding sections of the side parts 19 and the Side legs 20. The coolant, such as water, is passed through the quenching head 16 to the Quenching heated parts of the circular saw blade in order to create the appropriate hardness. the first areas of the circular saw blade that pass through the induction heater 15 are common not heated up to the austenitizing temperature; the rotary movement of the circular saw blade therefore continues until these areas are heated and quenched a second time. If one of the tooth roots 13 which has been completely heat treated (usually the first) again the Approaching the induction heating device, in the present case the tooth base 13a, the shield 17 is just behind attached to this tooth base on the tooth, in the present case on tooth 12a. The rotary movement of the circular saw blade is now continued until the tooth root is completely hardened again. After the tooth root 13a has been reheated above the austenitizing temperature, the induction heater becomes switched off. The shield 17 runs through the induction heater and prevents others, teeth that have already been hardened reach their austenitizing temperature or by annealing soften while the last tooth root is quenched. In this way there is a loss of hardness substantially avoided at the trailing edge of the first tooth outside the last hardened tooth root.
Es wurde beispielsweise ein Kreissägeblatt mit einem Durchmesser von 182,8 cm mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 25,4 cm pro Minute bei einem elektrischen Eingang von 66 kW mit einer Frequenz von 10000 Hertz gehärtet. Es wurde dabei Abschrekkung bei Verwendung von kühlender Luft verwendet. In Fig. 4 der Zeichnung ist der Bereich des Blattes dargestellt, an welchem der Härtungsvorgang begann und an welchem dieser beendet wurde. Der Zahn 12b und der Zahnfuß 13a sind die letzten, auf die Austenitisierungstemperatur zu erhitzenden und daraufhin abzuschreckenden Blatteile. Die einzelnen Zahlen der verschiedenen Bezugspunkte geben die Rockwell C-Härte an den verschiedenen Meßpunkten wieder; es ist zu ersehen, daß die Rockwell C-Härte nur an einem schmalen Bereich des Zahnes 12a unterhalb von 50, jedoch immer noch über der Rockwell C-Härte von 40 liegt.For example, a circular saw blade with a diameter of 182.8 cm was hardened at a peripheral speed of 25.4 cm per minute with an electrical input of 66 kW at a frequency of 10,000 Hertz. It was used as a deterrent when using cooling air. In Fig. 4 of the drawing, the area of the sheet is shown at which the hardening process began and at which it was ended. Tooth 12b and tooth root 13a are the last parts of the blade to be heated to the austenitizing temperature and then quenched. The individual numbers of the various reference points indicate the Rockwell C hardness at the various measuring points; it can be seen that the Rockwell C hardness is below 50, but still above the Rockwell C hardness of 40, only in a narrow area of the tooth 12a.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
10 = Kreissägeblatt
12 = Zahn10 = circular saw blade
12 = tooth
12 α = Zahn
Ub = Zahn12 α = tooth
Ub = tooth
13 = Zahnfuß13 = tooth root
13 a= Zahnfuß13 a = tooth root
13 b= Zahnfuß13 b = tooth root
14 = Kreissägeblatt14 = circular saw blade
15 = Induktionsheizvonichtiing15 = Induktionsheizvonichtiing
16 = Abschreckkopf16 = quench head
17 = Schild17 = shield
18 - Rohr18 - pipe
19 = Seitenteil19 = side part
20 = Seitenschenkel20 = side thighs
21 = Querschenkel21 = cross leg
32, 42. 51, 54, 55 und 56 sind Angaben der Rockwell C-Härtc.32, 42, 51, 54, 55, and 56 are Rockwell specifications C hardness c.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |